敦賀記行：「夢の原子爐」的前世今生
（2018年2月19日，筆者隨本校核專業教授及同行師生一行前往位於福井縣敦賀市的鈉冷快中子增殖原型堆文殊堆參觀，隨筆記錄下此次行程）
福井縣，敦賀市，水晶浜海水浴場。
冬日的海灘自然無甚人煙，夏季想必又是另一番觀景。自此向西眺望，如若你的目光能跨越若狹灣至七十公里外的京都府宮津市天橋山上，正好能膜拜智恩寺中的文殊菩薩。文殊菩薩形像，一般為天人衣著，頂結五髻或者戴「五佛冠」，表佛五智，手持寶劍，象徵以智慧劍斬煩惱結。或手持如意、金蓮，象徵智慧成就，駕乘獅子，表示威嚴猛厲、所向披靡、無堅不摧、戰無不勝。或作一手翻閱書卷，一手執劍，意為智慧無礙。
（京都府宮津市天橋山智恩寺內供奉的文殊菩薩像，圖片來源：文殊菩薩脇侍 善財童子優でん王像）
倘若換個方向，一路向北大約五公里，另一座龐然大物同樣被冠以菩薩之名。文殊堆（もんじゅ, Monju）是日本繼實驗堆常陽（常陽，Joyo）之後鈉冷快中子增殖原型堆。文殊堆之名表達了「控制巨獸強大的力量，為人類的幸福作出貢獻」的美好願意，奈何文殊菩薩終究也無力庇佑，背負日本國民「夢の原子爐」期許的文殊堆最終謝幕退場，著實不甚唏噓。
1. 出發！東京至敦賀
東京始發，搭乘新幹線至米原，再換乘JR特急，全程瞌睡或賞雪倒也容易打發這三個小時時光。至敦賀時已是中午，早上匆匆出門這會這是腹中空空的狀態，集合時間尚早，便在敦賀站前吃了碗蕎麥麵。300日元一碗，填飽肚子之餘也不禁感嘆了一番鄉下友好的物價。
（福井縣雪景）
（敦賀站台上的恐龍像，福井縣有恐龍化石出土，福井縣立恐龍博物館與加拿大皇家蒂勒爾博物館、我國自貢恐龍博物館並稱世界三大恐龍博物館）
（敦賀站外）
（敦賀港）
換乘日本原子能研究開發機構（日本原子力研究開発機構，JAEA）的巴士，沿著敦賀灣向山區行進。敦賀灣南面公園的靜怡與北面敦賀港的厚重相映成趣。往西橫跨敦賀半島便到了水晶浜海水浴場。面朝若狹灣，卻被不遠處的三座巨大的廠房吸引住了目光。關西電力美浜核電廠的三座壓水堆也坐落於若狹灣畔，自七十年代初陸續開始運轉，一路過來風波不斷，2004年3號機組的冷卻水管道破裂蒸汽噴出事故更是直接導致五人死亡六人受傷。美浜核電廠1號和2號機組已於2015年宣布退役，3號機組自福島事故後也一直處於停機檢修狀態。
（水晶浜海水浴場）
（遠處是美浜核電廠）
翻開敦賀市的介紹，難免少不了一句「原子力発電所が多く立地する都市（許多核電廠所在的城市）」。略去美浜核電廠（行政上屬於福井縣美浜町），敦賀市內還有文殊堆，普賢堆（1978年開始運行的ATR原型堆，2003年停運，2008年開始退役作業）和敦賀核電廠（兩台機組，1號機組為1970年開始運行的沸水堆，2015年宣布退役；2號機組為1978年開始運行的壓水堆，2011年福島事故後停機檢修）。這幾座核電廠的運營記錄雖然不甚可觀，亦不乏糾紛和摩擦，卻一直與敦賀市羈絆頗深，未來敦賀核電廠也計劃開工兩台新的機組。
2. 初見文殊堆
繼續北上，終於抵達JAEA的文殊堆項目研究開發中心。負責接待是中心的公共關係事務官員天田健一先生。天田先生早年留學芝加哥大學，講一口日本人中少見的流利英語，自嘲自己名字雖然是「health first」實際上身體狀況卻不甚理想，然後見我們一行中國人不少便恭維了一番華龍一號和AP1000。
（JAEA的文殊堆項目研究開發中心正門）
參觀學習的第一站從看文殊堆的宣傳片開始（奈何這艾薇畫質的宣傳片明顯是十年前的）
文殊堆由動力爐?核燃料開発事業団（Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corporation、PNC，現日本原子力研究開発機構）設計，由日立製作所?東芝?三菱重工業?富士電機四家公司於1985年開始建設。
文殊堆採用液態鈉作為冷卻劑，燃料種類為MOX（Pu，UO2），設計熱功率714MW，發電功率280MW，具體參數如下表所示：
（文殊堆相關參數，來源：日本原子力學會誌：「もんじゅ」臨界を達成して）
在文殊堆設計階段，設計者基於耐震性、組件維護及盡量避免現場組裝的考慮，採用三重回路式結構（Loop type）。但是這個設計存在一個缺點，在主冷卻系統管道發生破裂事故時，液態鈉可能泄露並發生火災。針對這個缺點，在主循環迴路室中充滿了氮氣並安裝鋼結構支撐。
（文殊堆結構設備圖，圖片來源：もんじゅ関連情報ページ）
（文殊堆堆芯模型）
（文殊堆換料系統說明）
1994年4月5日，時任文殊堆理事的高橋忠男先生意氣風發的宣布文殊堆首次達到臨界，只是正如這個世界上的所有父母，當時的他一定想不到文殊堆的一生會是如此坎坷多艱：1995年8月29日開始發電，然後12月8日就發生了鈉泄露事故，之後就開始了漫漫無期的停堆狀態。直至2010年5月6日重啟，然後8月26日發生換料裝置（IVTM）掉落事故，於是繼續停堆……
（1994年4月5日，高橋忠男先生宣布文殊堆首次達到臨界，圖片來源：高速増殖爐「もんじゅ」 寫真特集）
高橋老先生也算是老熟人了，兩年前受邀來東大給我們上快堆設計模擬的課時我也跑去混了個學分。老先生當時已經七十多歲，談及文殊堆的設計細節時卻能讓人感覺到一絲激情，彷彿垂暮的父母回憶自己這個他用心呵護了一輩子的驕傲的孩子。
那個時候，我在心底悄悄的問了高橋先生一句：「您不覺得文殊堆已經沒有未來了嗎？」
是的，兩年後的今天，望著眼前展櫃里破損的溫度計，或許從這裡開始文殊堆就已經沒有未來了。
（事故時破損的溫度計）
3. 鈉泄露事故
1995年12月8日文殊堆2迴路冷卻系統發生鈉泄露事故，直接原因是溫度計的接管由於金屬疲勞導致斷裂，造成液體鈉通過溫度計的管子泄漏到系統外，並引發了火災。
當時文殊堆正以約43%額定功率運行，19:48火災報警器和2迴路冷卻系統的鈉泄露報警器相繼報警。20:00文殊堆開始降功率運行，但20:50再次接到火災報警信號。在現場確認情況後，判斷鈉泄露的規模可能進一步擴大，於是決定開始手動停堆，並於21:20由停堆轉換到排除事故餘熱狀態。經過兩天多的檢查，在2迴路冷卻系統管道室溫度計下面的地板上發現大約2~3噸的冷卻鈉。這次事件被定為國際原子能機構事件分類表的「1」級事件。
（鈉泄露事故說明，圖片來源：http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/03/03010604/06.gif）
這次事故的應急處理倒也無可厚非，但主要的槽點在於事故發生後，PNC對事故情況遮遮掩掩，直到事故被披露出來後，才不得不公開事故經過，因此給公眾造成不良的影響，使民眾對快堆技術的安全性產生嚴重的懷疑。在事故發生後PNC總務部西村成生副部長，也因無法承受媒體壓力而於1996年1月13日自殺。
之後，文殊堆周邊居民多次以政府及PNC提起訴訟，要求取消文殊堆的建設運行許可。判決過程幾經反覆：2000年3月22日福井地方法院認定文殊堆建設運行許可並無違法並駁回原告請求；2003年1月27日名古屋高等法院金沢支部則判決文殊堆建設運行許可違法；直到最終日本最高法院判決文殊堆建設運行許可並無違法，推翻名古屋高等法院金沢支部的結論，只是時間已經走到了2005年。
文殊堆在敦賀半島的大山裡等待了14年半，終於2010年5月6日重新開始運行了。
……
3個月之後，事故再次發生。
……
4. IVTM掉落事故
2010年8月26日，文殊堆在進行換料時發生了換料裝置（爐內中継裝置，In‐Vessel Transfer Machine，IVTM）掉落事故。
文殊堆的換料裝置如下圖所示：
（掉落事故說明，圖片來源：高速増殖原型爐もんじゅ燃料交換片付け作業中における爐內中継裝置の落下について（中間報告））
這次事故的發生過程如下圖所示。在完成換料作業後，輔助裝卸裝置（Auxiliary Handling Machine，AHM，下圖紅框中的裝置）的抓手沒有完全張開，導致長達12m的IVTM從2m的高度掉入堆內。因為這個事故，當時負責作業現場的燃料環境課長引咎自殺，遺體於2011年2月14日在福井縣敦賀市的山中被發現。
事故發生後，JAEA對外宣傳「掉落事故並無影響」，然後開始進行IVTM的起吊作業。可是，在10月4日和13日共計進行了24次起吊作業，均以失敗告終。每次起吊都因在途中由於IVTM外部變形卡住而被迫停止。
這個脫落的IVTM於2011年6月24日被取出，並且確認了堆本體結構的完整性及無遺落IVTM組件殘留。新的IVTM於2012年6月21日安裝完畢，整個事故修復工程於2012年8月8日結束。
（事故修復作業工程表）
（取出的IVTM，圖片來源：朝日新聞：もんじゅ爐內落下の裝置、引き抜き完了）
在反應堆廠房裡，我們也見到了這個脫落的IVTM，而上面那處導致多次起吊失敗的變形部分，大概只有巴掌大小。
其實由於事故發生時正處於換料停堆的狀態，所以這個事故並未造成場外後果。但這個事故卻成了壓死文殊堆的最後一棵稻草，由於此次事故文殊堆再次停堆，並且徹底失去了日本政府及民眾的信任。
5. 落幕
2016年12月21日，日本政府終於決定退役文殊堆。
文殊堆退役的主要原因個人以為首先是日本政府及民眾對於文殊堆的安全性以及JAEA的管理的不信任。文殊堆自運行以來槽點滿滿事故頻發，並且事故發生後意圖隱瞞，造成民眾強烈的不信任感，這個鍋JAEA及之前的PNC都必須的背（鑒於文殊堆管理不力，日本原子能規制委員會在2015年11月建議更換運營方JAEA，奈何無人接盤）。第二個在於經濟原因，文殊堆停堆維護每年投入的資金高達200億日元，福島事故後文殊堆的費用更是被直接砍掉一大筆。在這之後經有關方面推算，如果重新啟動「文殊」快堆的運行共需要5400億日元的成本，而耗時30年的退役也至少需要3750億日元重啟需要巨額資金，日本文部科學省曾積極嘗試保留文殊堆，奈何錢的事實在沒辦法。日本經濟產業省等部門表示現在日本核電形勢如此緊張，還不如把有限的精力放在重啟商用核電站上。
（文殊堆退役計劃時間表）
有意思的是，敦賀市地方政府卻強烈要求保留文殊堆。敦賀市市長淵上隆信在接受媒體採訪時表示，「文殊尚未完成研究開發目的，我相信報廢沒有理由。」透過市長先生信誓旦旦的發言實際隱含了對於當地經濟的考量。對於敦賀市而言，核電站對於地區繁榮十分重要。核電站不僅提供了各種工作崗位，間接提振了當地服務業，更重要的是日本政府對於核電站所在地還會發放特別補助金。
自1994年首次達到臨界以來22年內文殊堆一共只運行了250天，這直接導致日本快堆研發在原型堆階段並沒有獲得有效的運維經驗，同時由於長期停堆，大筆維護費用打了水漂，從這些角度上看，文殊堆是失敗的。文殊堆的失敗對於日本核能科學研究是一個重大打擊，日本沒有乏燃料處理技術，一直寄希望於推動快堆技術以形成閉式核燃料循環，但文殊堆的失敗則直接給了日本一個耳光。
日本未來的快堆發展計劃在文殊堆停運期間一直進行爭論，也包括重啟文殊堆或常陽堆的說法。直到2016年12月22日，日本政府發表了新的快中子增殖反應堆方案，計劃與法國合作ASTRID（Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration）項目然後建造一座示範堆。但ASTRID這個無底洞到底未來會怎麼樣現在大概也無人知曉吧。
參觀結束後，在返程的列車上居然偶遇高橋老先生，點頭致意之時我突然很想對他說：「您知道吧，我們中國的示範快堆去年十二月開工了」
參考文獻
[1] もんじゅ運営計畫?研究開発センタ（https://www.jaea.go.jp/04/turuga/monju_site/index.html）
[2] 高橋 忠男，「もんじゅ」臨界を達成して（https://www.jstage.jst.go.jp/article/jaesj1959/36/5/36_5_391/_article/-char/ja/）
[3] JAEA, 高速増殖原型爐もんじゅ燃料交換片付け作業中における爐內中継裝置の落下について（中間報告) （https://www.jaea.go.jp/04/turuga/jturuga/press/2010/10/p101001-2.pdf）
[4] JAEA，高速増殖原型爐もんじゅ廃止措置計畫認可申請書の概要について （https://www.jaea.go.jp/04/turuga/jturuga/press/2017/12/p171206.pdf）
[5] Naoto Kasahara，Fast Reactor System Design
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